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전기 자전거에 사용할 때 납산 배터리의 수명이 길지 않은 이유는 무엇입니까?
1859년 이래로 납축전지는 자동차, 기관차 및 선박과 같은 전지 분야에서 가장 널리 사용되는 제품이었습니다. 비행기에는 납축전지와 예비전원장치가 있는데 이 분야에서 납축전지가 호평을 받고 있다. 그런데 왜 전기 자전거에 같은 제품을 사용하는 것에 대한 불만이 있습니까? 일반적으로 수명이 너무 짧은 것으로 보고됩니다. 왜 이런거야? 다음으로, 다양한 측면에서 납축전지의 수명에 영향을 미치는 이유를 분석합니다.
1. 납산 배터리의 작동 원리로 인한 수명 장애;
납 축전지의 충방전 과정은 전기 화학 반응 과정입니다. 충전시 황산납은 산화납을 형성하고, 방전시 산화납은 황산납으로 환원된다. 황산납은 결정화하기 매우 쉬운 물질입니다. 배터리 전해질의 황산납 농도가 너무 높거나 정적 유휴 시간이 너무 길면 함께 모여 작은 결정을 형성합니다. 이 작은 결정은 주변 황산을 끌어들입니다. 납은 큰 비활성 결정을 형성하는 눈덩이와 같습니다. 결정질 황산납은 충전 시 더 이상 산화납으로 환원될 수 없지만 침전되어 전극판에 부착되어 전극판의 작업 영역이 감소합니다. 이 현상을 가황이라고 합니다. 노화라고도 합니다. 이 때 배터리 용량은 사용할 수 없게 될 때까지 점차 감소합니다. 많은 양의 황산납이 축적되면 납 입자를 끌어당겨 납 가지를 형성합니다. 양극판과 음극판 사이를 연결하면 배터리가 단락됩니다. 전극판 표면이나 밀봉된 플라스틱 상자의 표면에 틈이 있으면 이 틈에 황산납 결정이 축적되어 팽창 장력이 발생하여 결국 전극판이 파손되거나 껍질이 파손되어 수리할 수 없는 결과를 초래합니다. 결과. 배터리가 물리적으로 손상되었습니다. 따라서 납축전지의 고장 및 손상을 초래하는 중요한 메커니즘은 전지 자체로는 막을 수 없는 가황이다.
2. 전기자전거의 작업환경이 특별한 이유
배터리라면 사용 중 가황처리가 되지만, 다른 분야의 납축전지는 전기자전거보다 수명이 깁니다. 이는 전기 자전거의 납축전지가 가황되기 쉬운 작업 환경을 가지고 있기 때문입니다.
①심방전
차량에 사용되는 배터리는 점화 시 한 방향으로만 방전됩니다. 점화 후 발전기는 배터리를 완전히 방전시키지 않고 자동으로 배터리를 충전합니다. 하지만 전기자전거는 주행 중 충전이 불가능하며, 심방전의 60%를 초과하는 경우가 많다. 깊은 방전 동안 황산 납의 농도가 증가하고 가황이 매우 심각합니다.
② 고전류 방전
20km를 주행하는 전기 자전거의 순항 전류는 보통 4A로 이미 그 값보다 높습니다. 다른 지역의 배터리 작동 전류와 과속 및 과부하 전기 자전거의 작동 전류는 훨씬 더 큽니다. 배터리 제조업체는 70C에서 1%, 60C에서 2%의 주기 수명 테스트를 수행했습니다. 이러한 수명 테스트 후 많은 배터리의 수명이 350회 충전 및 방전 주기를 갖지만 실제 효과는 상당히 다릅니다. 이는 고전류 작동으로 방전 깊이가 50% 증가하고 배터리가 가황을 가속화하기 때문입니다. 따라서 삼륜 오토바이의 몸체는 너무 무겁고 작동 전류가 6A보다 크기 때문에 전기 삼륜 오토바이의 배터리 수명은 짧습니다.
③고주파 충방전
백업 전원 분야에서 사용하는 배터리는 전원이 차단된 후에만 방전됩니다. 8년에 10번 전원이 차단되면 수명은 80년이 되며 300번만 충전하면 됩니다. 일생 동안 전기 자전거 배터리는 XNUMX년에 XNUMX회 이상 충전 및 방전하는 것이 일반적입니다.
④단기 충전
전기 자전거는 이동 수단이기 때문에 충전 시간이 많지 않습니다. 36V 또는 48V 20A 시간 충전을 8시간 이내에 완료하려면 충전 전압이 셀의 산소 발생 전압(2.35V)을 초과할 때 충전 전압을 높여야 합니다(일반적으로 셀의 경우 2.7~2.9V). . 또는 수소 방출 전압(2.42볼트)이 너무 많은 산소 방출로 인해 배터리가 배기 밸브를 열면 물이 손실되고 전해질 농도가 증가하고 배터리의 가황이 증가합니다. .
⑤방전 후 제때 충전 불가
이동수단으로서 전기자전거의 충전과 방전이 완전히 분리되어 있습니다. 충전되고 산화납으로 환원되면 황화되어 결정을 형성합니다.
3. 배터리 생산 이유
전기 자전거용 납축전지의 특수성을 고려하여 많은 전지 제조사들이 다양한 방법을 채택하고 있다. 가장 대표적인 방법은 다음과 같습니다.
① 보드 수를 늘립니다.
5블록 6블록의 단일 그리드의 원래 디자인을 6블록 7블록, 7블록과 8블록 또는 8블록과 9블록으로 변경합니다. 극판과 분리막의 두께를 줄이고 극판의 수를 늘림으로써 전지 용량을 늘릴 수 있다.
② 전지 내 황산의 비율을 높인다.
원래 부동 배터리의 황산 비중은 일반적으로 1.21에서 1.28 사이인 반면 전기 자전거 배터리의 황산 비중은 일반적으로 1.36에서 1.38 사이이므로 더 많은 전류를 제공하고 초기 전류를 증가시킬 수 있습니다. 배터리 용량.
③양극 활물질로서 새롭게 첨가되는 산화납의 양 및 비율.
산화납의 첨가는 방전에 관여하는 새로운 전기화학 반응 물질을 증가시키며, 이는 또한 방전 시간을 새롭게 증가시키고 배터리 용량을 증가시킨다.